Стремясь понять, как и где в галактике может возникнуть жизнь, астрономы ищут ее строительные блоки. Сложные органические молекулы (СОМ) являются одними из таких блоков и включают в себя, среди многих других, такие вещества, как формальдегид и уксусная кислота. JWST обнаружил некоторые из этих COM вокруг молодых протозвезд. О чем это говорит астрономам?
Хотя рассматриваемые молекулы сложны и органичны, они далеко не такие большие, как земные COM. По этой причине ученые иногда называют их iCOM, где i означает «межзвездный». iCOMS включают простые спирты, сложные эфиры, нитрилы и простые эфиры. Чтобы быть СОМ, молекула должна иметь как минимум шесть атомов, один из которых должен быть углеродом.
Астрономы обнаружили iCOM внутри областей звездообразования, в скоплениях, называемых горячими ядрами или горячими корино. Эти ядра и корино порождают массивные и меньшие протозвезды соответственно. По мере формирования этих протозвезд они также образуют протопланетные диски. Итак, если астрономы смогут обнаружить iCOM в этих протозвездах, они могут разумно ожидать, что они будут присутствовать в протопланетном диске на любых скалистых планетах, которые могут образоваться. Это означает, что существует вероятный путь от сложных органических молекул вокруг протозвезд к каменистым планетам и потенциальной жизни.
Астрономы обнаружили несколько iCOMS, прежде чем использовать радиотелескопы, такие как ALMA и VLA, чтобы увидеть сквозь окружающую пыль.
В ходе нового исследования группа астрономов исследовала пару молодых протозвезд и искала СОМ с помощью JWST. Их наблюдения являются частью программы наблюдений JOYS+ (JWST Observations of Young protoStars), в рамках которой было исследовано 30 молодых звезд. Наблюдения были получены с помощью инструментов MIRI и MRS JWST.
Исследователи изучили одну протозвезду большой массы и одну протозвезду малой массы из выборки из 30 звезд. Они называются NGC 1333 IRAS 2A и IRAS 23385+6053 соответственно. NGC 1333 — это область звездообразования в молекулярном облаке Персея на расстоянии около 960 световых лет от нас.
Астрономы и раньше обнаруживали COMS в газовой фазе вокруг протозвезд, но только меньшие по размеру, не превышающие CH3OH (метанол). Они ожидают, что эти газообразные COMS происходят из твердофазных COMS, образовавшихся на ледяных зернах, но их трудно обнаружить. Но, как и множество других вопросов астрономии и астрофизики, JWST позволяет ученым копать глубже. Его диапазон и чувствительность позволяют ему обнаруживать больше частиц ледяного зерна, содержащих кислород. Значение кислорода в химии жизни невозможно переоценить: без него не бывает воды.
Молекулярные ингредиенты жизни проводят значительное количество времени в виде льда. Со временем они становятся более сложными из-за химических процессов в зависимости от окружающей среды. Лейденский университет ведет базу данных льда, содержащую инфракрасные спектры огромного количества астрофизических аналогов льда при разных температурах и химических средах. Частично он был построен в преддверии запуска JWST и его мощных инфракрасных возможностей. Научная программа JWST «Ледниковый период» направлена на отслеживание строительных блоков жизни по мере того, как они формируются и развиваются вокруг молодых звезд и протопланетных дисков.
Хотя эти результаты получены в рамках программы JOYS+, все эти усилия взаимосвязаны. Благодаря всем этим усилиям учёные надеются однажды получить чёткое понимание того, как формируются и развиваются COM, а также как они влияют на появление жизни.
«Они
Новое исследование появится в журнале Astronomy and Astrophysicals. Доклад: «Наблюдения молодых протозвезд JWST (JOYS+): обнаружение ледяных сложных органических молекул и ионов. I. CH4, SO2, HCOO?, OCN?, H2CO, HCOOH, CH3CH2OH, CH3CHO, CH3OCHO, CH3COOH». Ведущий автор — WRM Rocha из Лейденской обсерватории в Нидерландах.
